НОФ 2000, III кръг (национален), 8. клас — Задача 3

ТЕМА за 3-ти (регионален кръг) на средношколската Олимпиада по физика, 23.04.2000 8-ми клас · 23 април 2000 г.

Общо условие

Във всички задачи по-долу приемете, че ускорението на свободно падане е $g = 10\ \mathrm{m/s^2}$ !

Условие

В алуминиева чаша с маса $m = 30\ \mathrm{g}$ е налята вода с маса $m_1 = 50\ \mathrm{g}$ и температура $t_0 = 20\ {}^{\circ}\mathrm{C}$. Във водата пускат парче лед с температура $t_1 = -30\ {}^{\circ}\mathrm{C}$. След установяване на топлинно равновесие, в съда се намира смес от вода и $m_2 = 10\ \mathrm{g}$ лед.

А) Определете масата на поставеното парче лед.

Б) Чашата, заедно със сместа от лед и вода е поставена върху стоманената плочата на електрически котлон с мощност $P_0 = 500\ \mathrm{W}$. Масата на плочата е $m_3 = 1\ \mathrm{kg}$, а началната и температура е $t_3 = 20\ \mathrm{C}$. Колко време, след включване на котлона, водата в чашата ще заври?

Считайте, че 50% от топлинната мощност на котлона се разсейва в околната среда.

Данни:

Специфичен топлинен капацитет на водата: $c_{\text{В}} = 4200\ \mathrm{J/kg}^{\circ}\mathrm{C}$;

Специфичен топлинен капацитет на леда: $c_{\text{Л}} = 2100\ \mathrm{J/kg}^{\circ}\mathrm{C}$;

Специфичен топлинен капацитет на алуминия: $c_{\text{А}} = 900\cdot\mathrm{J/kg}^{\circ}\mathrm{C}$;

Специфичен топлинен капацитет на стоманата: $c_{\text{Ст}} = 450\ \mathrm{J/kg}^{\circ}\mathrm{C}$;

Топлина на топене на леда: $\lambda = 3{,}3\cdot10^5\ \mathrm{J/kg}$.

Решение

Теми и трудност

Оценена трудност: 4/5.

Топлинни явления · Калориметрия · Фазови преходи

Предпоставки: Гимназиална подготовка

---

Оригинал в Архива: 2000_reg_8.pdf